2018年秋东方思维高三物理第一轮复习课时跟踪练：第六章第一讲动量定理及其应用 Word版含解析.pdf

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1、第六章第六章 动量及动量守恒定律动量及动量守恒定律 第一讲第一讲 动量定理及其应用动量定理及其应用 课时跟踪练课时跟踪练 A 组 基础巩固组 基础巩固 1(多选多选)(2018北京模拟北京模拟)关于动量和冲量，下列说法正确的是关于动量和冲量，下列说法正确的是 ( ) A物体所受合外力的冲量的方向与物体动量的方向相同物体所受合外力的冲量的方向与物体动量的方向相同 B物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 C物体所受合外力的冲量等于物体的动量物体所受合外力的冲量等于物体的动量 D物体动量的方向与物体的运动方向相同物体动量的方向与物体的运动方向相同 解析 ：解析

2、 ： 物体所受合外力的冲量的方向与合外力的方向相同，与物 体动量变化量的方向相同，与动量的方向不一定相同，故 物体所受合外力的冲量的方向与合外力的方向相同，与物 体动量变化量的方向相同，与动量的方向不一定相同，故 A 错误； 由动量定理可知， 物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化， 故 错误； 由动量定理可知， 物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化， 故 B 正确，正确，C 错误 ； 物体的动量错误 ； 物体的动量 pmv，故物体动量的方向与物体的运动 方向相同， ，故物体动量的方向与物体的运动 方向相同，D 正确正确 答案：答案：BD 2(2017天津市河北区一模天津市河北区一模)从地面

3、上方同一高度沿水平和竖直 向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为 从地面上方同一高度沿水平和竖直 向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为 v，不 计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是 ，不 计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是( ) A落地时的速度相同落地时的速度相同 B落地时重力做功的瞬时功率相同落地时重力做功的瞬时功率相同 C从抛出到落地重力的冲量相同从抛出到落地重力的冲量相同 D两物体落地前动量变化率相等两物体落地前动量变化率相等 解析：解析：根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同， 重力做功的瞬时功率 根据动能定理两物体落地时，速度大小

4、相等，方向不同， 重力做功的瞬时功率 Pmgvsin ，故，故 A、B 错误；竖直上抛与平抛 相比，平抛时间短，所以重力的冲量 错误；竖直上抛与平抛 相比，平抛时间短，所以重力的冲量 mgt 小，故小，故 C 错误；根据动量 定理 错误；根据动量 定理 mgtp 可知，可知，mg，故，故 D 正确正确 p p t t 答案：答案：D 3(2017合肥一模合肥一模)一质量为一质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，在 水平力 的物体静止在光滑水平面上，在 水平力 F 作用下，经时间作用下，经时间 t，通过位移，通过位移 L 后，动量变为后，动量变为 p、动能变为、动能变为 Ek. 若上述过程若上述

5、过程 F 不变，物体的质量变为 ，以下说法正确的是不变，物体的质量变为 ，以下说法正确的是( ) m m 2 2 A经过时间经过时间 2t，物体动量变为，物体动量变为 2p B经过位移经过位移 2L，物体动量变为，物体动量变为 2p C经过时间经过时间 2t，物体动能变为，物体动能变为 4Ek D经过位移经过位移 2L，物体动能变为，物体动能变为 4Ek 解析：解析：以初速度方向为正方向，根据动量定理有：以初速度方向为正方向，根据动量定理有：Ftp，故时 间变为 ，故时 间变为 2t 后，动量变为后，动量变为 2p，故，故 A 正确 ； 根据正确 ； 根据 Ek，动量变为，动量变为 2 倍，倍

6、， p p2 2 2 2m m 质量减半，故动能变为质量减半，故动能变为 8Ek，故，故 C 错误；经过位移错误；经过位移 2L，根据动能定 理有： ，根据动能定 理有：FLEk，故位移变为，故位移变为 2 倍后，动能变为倍后，动能变为 2Ek，故，故 D 错误；根 据 错误；根 据 p，动能变为，动能变为 2 倍，质量减半，故动量不变，故倍，质量减半，故动量不变，故 B 错误错误2 2m mE Ek k 答案：答案：A 4(2017山东省枣庄市高三上学期期末山东省枣庄市高三上学期期末)质量为质量为 60 kg 的建筑工 人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来 ； 已知 弹性安

7、全带的缓冲时间是 的建筑工 人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来 ； 已知 弹性安全带的缓冲时间是 1.2 s， 安全带长， 安全带长 5 m， 不计空气阻力影响， 不计空气阻力影响， g 取取 10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为，则安全带所受的平均冲力的大小为( ) A100 N B500 N C600 N D1 100 N 解析 ：解析 ： 在安全带产生拉力过程中，人受重力、安全带的拉力作用 做减速运动， 此过程的初速度就是自由落体运动的末速度， 所以有 ： 在安全带产生拉力过程中，人受重力、安全带的拉力作用 做减速运动， 此过程的初速度就是自由落体运动的末速

8、度， 所以有 ： v0 10 m/s.取竖直向下为正，由动量定理得取竖直向下为正，由动量定理得(mgF)t0mv0，2 2g gh h 解解 F1 100 N. 答案：答案：D 5.(2018唐山模拟唐山模拟)如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶 起， 每次上升高度为 如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶 起， 每次上升高度为 80 cm， 足球的重量为， 足球的重量为 400 g， 与头顶作用时间， 与头顶作用时间t 为为 0.1 s， 则足球一次在空中的运动时间， 则足球一次在空中的运动时间 t 及足球对头部的作用力大小及足球对头部的作用力大小 FN分别为分别为(空气阻力不计，空气

9、阻力不计，g10 m/s2)( ) At0.4 s，FN40 N Bt0.4 s，FN36 N Ct0.8 s，FN36 N Dt0.8 s，FN40 N 解析：解析：足球自由下落时有足球自由下落时有 h gt ，解得，解得 t10.4 s，竖直向，竖直向 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2h h g g 上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以 t2t10.8 s；设竖直 向上为正方向， 由动量定理得 ；设竖直 向上为正方向， 由动量定理得(Fmg)tmv(mv)， 又， 又 vgt4 m/s， 联立解得， 联立解得F36 N， 由牛顿第三定律知足

10、球对头部的作用力， 由牛顿第三定律知足球对头部的作用力FN 36 N，故，故 C 正确正确 答案：答案：C 6(2015重庆卷重庆卷)高空作业须系安全带如果质量为高空作业须系安全带如果质量为 m 的高空作 业人员不慎跌落， 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的 距离为 的高空作 业人员不慎跌落， 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的 距离为 h(可视为自由落体运动可视为自由落体运动)，此后经历时间，此后经历时间 t 安全带达到最大伸 长， 若在此过程中该作用力始终竖直向上， 则该段时间安全带对人的 安全带达到最大伸 长， 若在此过程中该作用力始终竖直向上， 则该段时间安全带对人

11、的 平均作用力大小为平均作用力大小为( ) A.mg B.mg m m2 2g gh h t t m m2 2g gh h t t C.mg D.mg m m g gh h t t m gh t 解析：解析：人做自由落体运动时，有人做自由落体运动时，有 v，选向下为正方向，选向下为正方向，2 2g gh h 又又 mgtFt0mv，得，得 Fmg，所以，所以 A 项正确项正确 m m2 2g gh h t t 答案：答案：A 7(多选多选)(2017合肥二模合肥二模)一质点静止在光滑水平面上，现对其 施加水平外力 一质点静止在光滑水平面上，现对其 施加水平外力 F，力，力 F 随时间按正弦规律

12、变化，如图所示，下列说 法正确的是 随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说 法正确的是( ) A第第 2 s 末，质点的动量为末，质点的动量为 0 B第第 4 s 末，质点回到出发点末，质点回到出发点 C在在 02 s 时间内，力时间内，力 F 的功率先增大后减小的功率先增大后减小 D在在 13 s 时间内，力时间内，力 F 的冲量为的冲量为 0 解析 ：解析 ： 由题图可知，由题图可知，02 s 时间内时间内 F 的方向和质点运动的方向相 同， 质点经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的 加速运动，所以第 的方向和质点运动的方向相 同， 质点经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和

13、加速度逐渐减小的 加速运动，所以第 2 s 末，质点的速度最大，动量最大，故末，质点的速度最大，动量最大，故 A 错误； 该质点在 错误； 该质点在 24 s 内内 F 的方向与的方向与 02 s 内内 F 的方向不同，的方向不同，02 s 内做 加速运动， 内做 加速运动， 24 s 内做减速运动， 所以质点在内做减速运动， 所以质点在 04 s 内的位移均为正， 故 内的位移均为正， 故 B 错误；错误；02 s 内，质点速度在增大，力内，质点速度在增大，力 F 先增大后减小，根据 瞬时功率 先增大后减小，根据 瞬时功率 PFv 得， 力得， 力 F 瞬时功率开始为瞬时功率开始为 0， 2

14、 s 末时为末时为 0， 所以在， 所以在 02 s 时间内，力时间内，力 F 的功率先增大后减小，故的功率先增大后减小，故 C 正确；在正确；在 Ft 图象中，图图象中，图 线与横轴所围的面积表示力线与横轴所围的面积表示力 F 的冲量大小， 由题图可知，的冲量大小， 由题图可知， 12 s 内的 面积与 内的 面积与 23 s 内的面积大小相等，一正一负，则在内的面积大小相等，一正一负，则在 13 s 时间内， 力 时间内， 力 F 的冲量为的冲量为 0，故，故 D 正确正确 答案：答案：CD 8(2018济南质检济南质检)2017 年年 9 月在济青高速公路上，一辆轿车强 行超车时， 失控

15、冲出车道与另一辆迎面驶来的轿车相撞， 两车相撞后， 两车车身因相互挤压， 皆缩短了 月在济青高速公路上，一辆轿车强 行超车时， 失控冲出车道与另一辆迎面驶来的轿车相撞， 两车相撞后， 两车车身因相互挤压， 皆缩短了 0.5 m， 据测算两车相撞前速度约为， 据测算两车相撞前速度约为 30 m/s. (1)试求车祸中车内质量约试求车祸中车内质量约 60 kg 的人受到的平均冲力是多大？的人受到的平均冲力是多大？ (2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间 是 若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间 是 1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？，求这时人体受到的平均冲

16、力为多大？ 解析：解析：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止， 位移为 两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止， 位移为 0.5 m设运动的时间为设运动的时间为 t，根据，根据 xt 得得 v v0 0 2 2 t s. 2 2x x v v0 0 1 1 3 30 0 根据动量定理有根据动量定理有 Ftpmv0， 得得 F N5.4104 N. m mv v0 0 t t 6 60 0 3 30 0 1 1 3 30 0 (2)若人系有安全带，则若人系有安全带，则 F N1.8103 N. m mv v0 0 t t 6 60 0 3 30 0 1 1 答案：答案：(1)

17、5.4104 N (2)1.8103 N B 组 能力提升组 能力提升 9(2017天津卷天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩 天轮，是天津市的地标之一摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖 “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩 天轮，是天津市的地标之一摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖 直面内做匀速圆周运动下列叙述正确的是直面内做匀速圆周运动下列叙述正确的是( ) A摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力 C摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零摩天轮转动

18、一周的过程中，乘客重力的冲量为零 D摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 解析：解析：乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度大小不变， 则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化， 乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度大小不变， 则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A 错误 ； 在最高点处 于失重状态， 则 错误 ； 在最高点处 于失重状态， 则 B 正确 ； 转动一周， 重力的冲量为正确 ； 转动一周， 重力的冲量为 ImgT， 不为零， 不为零， C 错误；速度方向时刻在变所以重力的瞬时功率在变化，错误；速度方向时刻在变所以重力

19、的瞬时功率在变化，D 错误错误 答案：答案：B 10.(2017洛阳一模洛阳一模)如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为 L， 一端固定在 ， 一端固定在 O 点，另一端系一个质量为点，另一端系一个质量为 m 的小球的小球(可以视为质点可以视为质点)， 保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟 ， 保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟 O 点等高的位置由静止释放， 在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为 点等高的位置由静止释放， 在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为 g， 则 ， 则( ) A合力做的功为合力做的功为 0 B合力的

20、冲量为合力的冲量为 0 C重力做的功为重力做的功为 mgL D重力的冲量为重力的冲量为 m 2gL 解析 ：解析 ： 小球在向下运动的过程中，由动能定理小球在向下运动的过程中，由动能定理 mgL mv2得得 v 1 1 2 2 ， 故， 故A错误，错误， C正确 ； 由动量定理可得合力的冲量正确 ； 由动量定理可得合力的冲量I合 合 pmv2 2g gL L 0m，故，故 B 错误；从开始到最低点的时间错误；从开始到最低点的时间 t 大于自由落体的时大于自由落体的时2 2g gL L 间间 t， L gt2， 则， 则 tt， 所以重力的冲量， 所以重力的冲量 IGmgtmgtm， 1 1 2

21、 2 2 2L L g g 2gL 故故 D 错误错误 答案：答案：C 11.水平恒定推力水平恒定推力 F1和和 F2分别作用于水平面上原来静止的、 质量 相等的 分别作用于水平面上原来静止的、 质量 相等的 a、b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性，物体 将继续运动一段时间后才能停下，两物体的 两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性，物体 将继续运动一段时间后才能停下，两物体的 v-t 图象如图所示，已知 图中线段 图象如图所示，已知 图中线段 ABCD，则，则( ) Aa 物体受到的摩擦力小于物体受到的摩擦力小于 b 物体受到的摩擦力物体受到的摩擦力 Ba 物体受到的摩擦力大

22、于物体受到的摩擦力大于 b 物体受到的摩擦力物体受到的摩擦力 CF1的冲量大于的冲量大于 F2的冲量的冲量 DF1的冲量小于的冲量小于 F2的冲量的冲量 解析：解析：由题图知，由题图知，AB 与与 CD 平行，说明撤去推力后物体的合力 等于摩擦力，两物体受到的摩擦力大小相等，故 平行，说明撤去推力后物体的合力 等于摩擦力，两物体受到的摩擦力大小相等，故 A、B 错误根据动 量定理，对整个过程研究得， 错误根据动 量定理，对整个过程研究得，F1t1FftOB0，F2t2FftOD0，由题 图看出 ，由题 图看出 tOBtOD，则有，则有 F1t1F2t2，即，即 F1的冲量小于的冲量小于 F2的

23、冲量，故的冲量，故 C 错误，错误，D 正确正确 答案：答案：D 12(2017吉林省吉林一中校级考试吉林省吉林一中校级考试)质量质量 m0.60 kg 的篮球从 距地板 的篮球从 距地板 H0.80 m 高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的 最大高度 高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的 最大高度 h0.45 m，从释放到弹跳至，从释放到弹跳至 h 高处经历的时间高处经历的时间 t1.1 s， 忽略空气阻力，重力加速度 ， 忽略空气阻力，重力加速度 g10 m/s2，求：，求： (1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能；篮球与地板撞击过程中损失的机械能； (2)篮球对地板的平均撞击

24、力篮球对地板的平均撞击力 解析：解析：(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能为篮球与地板撞击过程中损失的机械能为 EmgHmgh2.1 J. (2)设篮球从设篮球从 H 高处下落到地板所用时间为高处下落到地板所用时间为 t1，刚接触地板时的 速度为 ，刚接触地板时的 速度为 v1；反弹离地时的速度为；反弹离地时的速度为 v2，上升的时间为，上升的时间为 t2，由动能定理 和运动学公式 ，由动能定理 和运动学公式 下落过程：下落过程：mgH mv ， 1 1 2 2 2 2 1 1 解得：解得：v14 m/s，t10.4 s. v v1 1 g g 上升过程：上升过程：mgh0 mv ， 1 1 2 2 2 2 2 2 解得：解得：v23 m/s，t20.3 s. v v2 2 g g 篮球与地板接触时间为篮球与地板接触时间为ttt1t20.4 s， 设地板对篮球的平均撞击力为设地板对篮球的平均撞击力为 F，由动量定理得，由动量定理得 (Fmg)tmv2mv1 解得解得 F16.5 N. 答案：答案：(1)2.1 J (2)16.5 N